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上行开采覆岩运移与破坏模拟与实测研究
摘要：
本文基于一个实际的采矿工程，研究了覆岩运移和破坏对上行开采的影响，并结合现场实测数据，进行了数值模拟实验。研究表明，覆岩运移和破坏对矿山的稳定性和安全性具有较大的影响，应引起矿山管理者的重视，并采取相应的措施来减轻或避免其影响。
关键词：上行开采；覆岩运移；破坏模拟；实测研究
一、前言
在矿山采矿过程中，常常需要进行覆岩开采。覆岩层较厚，并且存在着较大的孔隙度和水分，因此会发生运移和破坏。这对上行开采造成了不小的影响。本文在一个真实的采矿工程中开展了研究，并对其进行了数值模拟实验。
二、覆岩运移和破坏的机理
覆岩层是指在煤层上方的一层岩石。在采煤过程中，煤层上方的覆岩会受到压力的作用，导致其发生运移和破坏。运移是指岩石从原来的位置移动到其他位置的过程，破坏是指岩石内部发生断裂或破碎的过程。
覆岩运移和破坏的机理是多种多样的，主要包括以下几个方面：
（1）岩石内部存在一定的应力。在采煤过程中，煤层内部的应力会向上传递到覆岩层，导致覆岩层内部出现一定的应力。如果应力过大，就会导致覆岩层内部岩石的破坏。
（2）孔隙度和水分对覆岩层的稳定性有影响。覆岩层内部存在着相当数量的孔隙和水分。这些孔隙和水分使得岩石的强度降低，同时也使得岩石的变形能力增强。这就导致了覆岩层的稳定性下降，容易出现运移和破坏。
（3）覆岩层的结构和岩性也对其稳定性有影响。覆岩层内部的岩石结构和岩性对其稳定性也有一定的影响。比如，石灰岩由于其化学稳定性差，易于溶解，因此在采煤过程中更容易出现破坏。
三、数值模拟实验方法
为了更好地了解覆岩运移和破坏对上行开采的影响，本文采用了数值模拟实验的方法。具体来说，采用了Flac3D软件进行模拟。首先，根据现场实测数据建立了三维模型。然后，给煤层施加不同的应力，模拟了不同情况下覆岩层的运移和破坏情况。最后，分析了模拟实验结果，与现场实测数据进行了对比。
四、实验结果和分析
模拟实验结果表明，覆岩运移和破坏对矿山的稳定性和安全性具有较大的影响。具体来说，覆岩层的破坏会导致上行开采的顶板下沉和煤柱挤压。同时，运移和破坏还会导致煤层的变形和裂隙扩展。这些都会对矿山的稳定性和生产安全造成不良影响。
与现场实测数据的对比也证实了模拟实验的可靠性。实测数据和模拟结果的差异在一定范围内，基本符合预期。
五、结论和建议
基于以上研究，本文得到了以下结论：
（1）覆岩运移和破坏对矿山的稳定性和安全性具有较大的影响，应引起矿山管理者的重视。
（2）应采取措施减轻或避免覆岩运移和破坏的影响，比如采用支架支撑和松弛煤柱等方法。
（3）数值模拟实验是研究覆岩运移和破坏的有效手段，但在实际应用中仍需结合现场实测数据进行综合研究。
总之，本文的研究结果对于加强煤矿生产管理，提高矿山生产安全具有一定的参考和指导意义。